도로 위 스마트 '물 분사' 시스템...열섬과 비산먼지 저감 효과

(주)블락스톤의 '스마트 IoT 클린 쿨링 시스템' 기술 효과 입증
서울시 주요 역사와 안성시에 적용...7개 특허기술 시너지
공공 데이터와 연동해 맞춤형 물 분사 및 제어 가능
시공 및 보수 간편, 재이용수 활용 등으로 비용도 절감

세종시 신도심 비알티 중심도로 전경. 열섬 현상과 미세먼지, 기후위기 대응은 숙제로 남겨져 있다. 사진=이희택 기자.

기후위기 시대 도심 내 열섬 현상과 폭염을 조금이나마 제어하는 기제는 다양하다. 수목과 꽃 심기부터 살수차 투입, 공원 내 쿨링 포그와 길거리 차양막 등이 대표적이다.

사각지대가 있다. 바로 동서남북으로 이어진 아스팔트 도로다. 방송 화면에 등장하는 여름철 아지랑이는 무더위와 폭염의 상징이 됐다.

이에 수도권 일부 도시는 '스마트 IoT 클린 쿨링 시스템' 기술을 활용, 시범 대응에 나서고 있다. 도로상 재비산먼지 저감과 열섬 현상을 완화해 도시 환경을 개선하고자 함이다.

서울시 이수역과 구산역, 종로3가 을지로 본선, 거여 본선, 중화역, 서울지방조달청이 3~4년 사이 해당 시스템을 활용해 효과를 보고 있고, 경기도 안성시도 이 같은 대열에 동참했다.

인천을 본사로 둔 (주)블락스톤(BLAKSTONE)이 개발한 스마트 IoT 클린 쿨링 시스템은 쉽게 말해 IoT 저전력 자동 물분사 특허 기술(제10-1961416호)이다. 여기에 저속RF 통신 환경의 산업용 비동기 메쉬 네트워크 운영법(제10-1175147)과 유(U)-시티 변화 예측 시스템(제10-1369764), 클린로드 도로 물분사 시스템의 배관 및 노즐 충격방지용 보호커버(10-2051428), 도로 환경정보 측정 스테이션(10-2609953), 가로등 포함 염수 분사 시스템(10-2587869), 도로 물분사 장치 배관용 커버(30-1244067) 등 모두 6가지 기술을 포함한다.

스마트 IoT 클린 쿨링 시스템 개요. 사진=(주)블락스톤 제공.

4대 요소는 ▲클린 쿨링 서버 시스템 : 컴퓨터와 스마트폰 앱으로 물 분사 시간과 밸브 제어, 물 사용량 측정, 카메라 영상 등의 원격 제어 ▲도로환경측정스테이션 : 도로 노면의 미세먼지와 온도 및 습도, 황산화물·질소산화물, 소음센서 등의 측정해 물 분사 제어 스테이션과 연계 ▲클린로드 배관 블록 및 노즐 : 도로 중앙 바닥에 설치, 측정 미세먼지나 온도 및 습도에 따라 자동 물 분사 ▲용수원격제어스테이션 : 태양광 전력 이용 충전, 물 분사 밸브 제어 및 데이터 통신으로 구성된다.

이 같은 시스템의 핵심 기능은 사용자의 원격 제어로 관리 가능하고, 시공은 블록 조립 형태의 노즐로 도로여건에 맞춰 할 수 있다는 게 강점이다.

도로 아래를 굴착하지 않고 레고블럭과 같은 조립 시공이 가능한 만큼, 공사기간 단축과 비용 절감 효과는 덤이다. 유지보수도 간편하고, 파손 시 손쉽게 교체할 수 있다.

설치 효과는 도로 재비산먼지 및 미세먼지 저감, 하절기 도로 열섬 저감, 동절기 제설(염수 분사) 및 결빙(얼음 두께에 맞춰 분사) 해소로 요약된다. 무엇보다 환경정보의 실시간 모니터링을 통해 도로 환경(노면 온도 등)에 최적화된 물 분사가 가능토록 한다. 일일 물 분사(1일 4회 기준 약 80~100톤) 횟수도 제어할 수 있다.

2020년 10월 28일 (재)한국화학융합시험연구원의 용역 시험 결과가 이 같은 의미를 실증하고 있다.

020년 10월 28일 (재)한국화학융합시험연구원의 용역 시험 결과 리포트. 사진=한국화학융합시험연구원 자료.

10분 간 시스템 장비 가동 후 1지점 도로 온도는 35.4~39.3도에서 27.7~30.1도로 크게 낮아졌다. 미세먼지는 1지점에서 가동 전 49㎍/m³에서 11㎍/m³, 초미세먼지는 32㎍/m³에서 7㎍/m³으로 70% 이상의 저감율을 기록했다.

사용하는 물 역시 상수도가 아닌 재이용수를 써 공공기관의 비용 지출을 줄이도록 뒷받침한다. 재이용수는 하수나 폐수를 고도 처리해 음용수 이외의 용도로 다시 사용할 수 있는 물을 뜻한다.

기존 기술이 도로 굴착 반복, 수동 조작 또는 타이머 설정, 측정 데이터 축적과 능동적 기후변화 대처 불가능이란 한계를 보여왔던 부분과 대조를 이룬다.

황청호 블락스톤(주) 대표는 "기상청의 폭염 특보와 환경부의 미세먼지 특보 등 공공 데이터와 연동해 물 분사를 하고 있다. 노면의 설정 온도에 따라서도 자동 분사된다"라며 "정부세종청사가 있는 세종시 그리고 비알티 중심도로에 이 시설을 시범 적용해보면, 도시의 기후위기 대응과 열섬 현상 완화에 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다. 안성시는 현재 2.5km 구간에 적용 중"이라고 밝혔다.

그는 "도로의 온도를 내려주니 파손도 준다. 비용은 기존 제품보다 약 30% 저렴하고, 시공기간도 과거의 약 40%로 단축했다. 1km에 약 1주일 시공이라고 보면 된다"라며 "겨울철 염수 분사는 여름철 열섬 현상 제어의 보조적 기능으로 보면 된다. 안성시로부터 이 같은 효과를 인정받아 제30회 환경의 날 표창도 받았다"라고 덧붙였다.
세종=이희택 기자 press2006@

스마트 IoT 클린 쿨링 시스템 개요.

주요 설비 시스템 개요.

도로 배관 설치 진행 과정.

서버 과닐와 사용자 친화형 모바일 화면.

그동안 주요 설치 실적.

국토교통부의 교통 신기술이자 혁신제품, 녹색 기술제품, 녹색기술로 인증받은 (주)블락스톤과 클린 쿨링 시스템.

여름 열대야 현상 제어에 주민들이 긍정적 반응을 보이면서, 블락스톤(주)가 5월 31일 안성시로부터 제30회 환경의날 받은 표창장.

여름철 살수차로는 미세먼지 저감과 폭염 대응에 한계가 있다. 사진=세종시 제공.

중앙공원 내 이용자를 위한 쿨링 포그 설치 구조물. 사진=이희택 기자.